具有擴展頻譜時鐘生成的高頻振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及振蕩器且更特別地涉及與時鐘生成相關(guān)聯(lián)的技術(shù)和電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 高頻振蕩器可用來生成用于電子電路的時鐘。高頻振蕩器例如可用于擴展頻譜時 鐘生成?？墒褂么祟悤r鐘生成的某些示例性電子電路包括集成電路（1C)，其可用來實現(xiàn)例 如芯片上系統(tǒng)、處理器、以及芯片組芯片。擴展頻譜時鐘生成技術(shù)可減少電磁干擾（EMI)的 副作用。
[0003] 擴展頻譜時鐘生成技術(shù)可使用在最大頻率值與最小頻率值之間改變的可變頻率 來生成不同的振蕩器波形，諸如正弦波、三角波、或其它形狀的波?？芍T如通過調(diào)制電壓控 制振蕩器（VC0)控制電壓或通過調(diào)制反饋分頻器（divider)比來使用鎖相環(huán)路（PLL)執(zhí)行 擴展頻譜時鐘生成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 通常，描述了可用來使用已調(diào)節(jié)環(huán)路來生成時鐘信號以產(chǎn)生更好地控制的擴展頻 譜時鐘信號的技術(shù)和電路(在某些示例中，準(zhǔn)確度可為±2%)。根據(jù)這里所述的技術(shù)，時鐘 信號相對于其它技術(shù)而言可對溫度具有降低的相關(guān)性。特別地，該技術(shù)可用數(shù)字增量總和 (delta-sigma)調(diào)制器以及三角波形發(fā)生器來調(diào)制N分頻器，以生成基本上與溫度無關(guān)的 時鐘信號。
[0005] 在某些示例中，本公開針對一種方法，其包括在一個頻率下生成時鐘信號，基于時 鐘信號的頻率而生成電壓輸出，其中生成的電壓輸出指示生成的時鐘信號的頻率，通過將 生成的電壓輸出與電壓參考相比較來將生成的時鐘信號的頻率與期望的頻率輸出相比較， 以及基于比較的結(jié)果來調(diào)整生成的時鐘信號的頻率。
[0006] 在另一示例中，本公開針對一種設(shè)備，其包括用于在一個頻率下生成時鐘信號的 頻率發(fā)生器、耦合頻率發(fā)生器的頻率至電壓轉(zhuǎn)換器，該頻率至電壓轉(zhuǎn)換器用于基于時鐘信 號的頻率來生成電壓輸出，其中，生成的電壓輸出指示生成信號的頻率、以及比較器，其被 耦合到頻率至電壓轉(zhuǎn)換器并被配置成通過將生成的電壓輸出與電壓參考相比較來將生成 的時鐘信號的頻率與期望頻率輸出相比較，其中，基于比較的結(jié)果用生成的時鐘信號的頻 率來調(diào)整頻率發(fā)生器的頻率。
[0007] 在另一示例中，本公開針對一種設(shè)備，包括用于在一個頻率下生成時鐘信號的裝 置，用于基于時鐘信號的頻率而生成電壓輸出的裝置，其中，生成的電壓輸出指示生成的時 鐘信號的頻率，用于通過將生成的電壓輸出與電壓參考相比較來將生成的時鐘信號的頻率 與期望的頻率輸出相比較的裝置，以及用于基于比較的結(jié)果來調(diào)整生成的時鐘信號的頻率 的裝置。
[0008] 在另一示例中，本公開針對一種存儲指令的非臨時計算機可讀存儲介質(zhì)，該指令 在被一個或多個處理器執(zhí)行時引起一個或多個處理器在一個頻率下生成時鐘信號，基于時 鐘信號的頻率而生成電壓輸出，其中，生成的電壓輸出指示生成的信號的頻率，通過將生成 的電壓輸出與電壓參考相比較來將生成的時鐘信號的頻率與期望的頻率輸出相比較，以及 基于比較的結(jié)果來調(diào)整生成的時鐘信號的頻率。
[0009] 在附圖和以下描述中闡述了一個或多個示例的細節(jié)。根據(jù)本描述和附圖以及根據(jù) 權(quán)利要求，本公開的其它特征、目的以及優(yōu)點將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0010] 圖1是圖示出示例性時鐘生成電路的框圖。
[0011] 圖2是圖示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性時鐘生成電路的框圖。
[0012] 圖3是圖示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的示例性時鐘生成電路的另一框圖。
[0013] 圖4是圖示出根據(jù)本公開的一個或多個方面的用于生成信號的示例性方法的流 程圖。
【具體實施方式】
[0014] 公開了用于擴展頻譜時鐘生成的設(shè)備、系統(tǒng)以及方法。該設(shè)備、系統(tǒng)以及方法在一 個頻率下生成時鐘信號并基于該時鐘信號的頻率而生成電壓輸出，其中，生成的電壓輸出 指示生成時鐘信號的頻率。該設(shè)備、系統(tǒng)以及方法還可通過將生成的電壓輸出與電壓參考 相比較來將生成的時鐘信號的頻率與期望頻率輸出相比較并基于比較的結(jié)果來調(diào)整生成 的時鐘信號的頻率。
[0015] -種示例性方法可包括在一個頻率下生成時鐘信號，基于時鐘信號的頻率而生成 電壓輸出，其中，生成的電壓輸出指示生成的時鐘信號的頻率，通過將生成的電壓輸出與電 壓參考相比較來將生成的時鐘信號的頻率與期望的頻率輸出相比較，以及基于比較的結(jié)果 來調(diào)整生成的時鐘信號的頻率。
[0016] 在某些示例中，該方法還可包括用三角波形發(fā)生器和數(shù)字增量總和調(diào)制器將N分 頻器調(diào)制成時鐘信號的受控頻率擴展。在某些示例中，在該頻率下生成時鐘信號包括生成 較低頻率信號并對該較低頻率信號進行上變頻（upconvert)。在某些示例中，該方法還可 包括使用自由運行時鐘來生成較低頻率。該方法還可包括擴展時鐘信號進行以減少電磁干 擾（EMI)。各種設(shè)備可實現(xiàn)該方法，包括基于處理器的設(shè)備。
[0017] 根據(jù)本公開的一個或多個方面，某些示例可使用內(nèi)置調(diào)節(jié)環(huán)路。該內(nèi)置調(diào)節(jié)環(huán)路 可類似于鎖相環(huán)路（PLL)，并且該內(nèi)置調(diào)節(jié)環(huán)路相對于其它技術(shù)而言可產(chǎn)生更好的受控擴 展頻譜時鐘。例如，擴展頻譜時鐘可具有約±2%的準(zhǔn)確度。另外，在某些示例中，時鐘可不 像其它技術(shù)那樣受到溫度變化的影響。在某些示例中，這是由于通過用數(shù)字增量總和調(diào)制 器以及三角波形發(fā)生器來調(diào)制N分頻器進行的用于此類溫度變化的補償而引起的。
[0018] 圖1是圖示出示例性時鐘生成電路的框圖。在某些情況中，跨供應(yīng)電壓和溫度保 持良好的頻率穩(wěn)定性在當(dāng)前自由運行振蕩器中可能是困難的。這對于在1〇〇MHz以上的時 鐘頻率而言可能尤其如此。此外，這些困難可能甚至在校準(zhǔn)之后仍存在。此外，弛豫振蕩器 實現(xiàn)200MHz以上的時鐘頻率的能力可能由于其固有比較器傳播延遲而受到限制。因此， 在某些情況下，使用在圓環(huán)中連接的奇數(shù)個反相器（inverter)來生成時鐘信號的所謂的基 于"林戈（ringo)"架構(gòu)可以是比其它技術(shù)更好的選擇。在又一些情況下，基于林戈架構(gòu)的 振蕩器可能僅是有用的選項。然而，當(dāng)使用林戈架構(gòu)時，可能非常難以跨溫度和供應(yīng)電壓、VDD、供應(yīng)變化進行補償以獲得小于±5%的頻率穩(wěn)定性。因此，由于對于獨立基于林戈自由 運行振蕩器而言跨過程、電壓和溫度（PVT)的不良頻率穩(wěn)定性，可能難以生成很好地控制的 擴展頻譜時鐘。例如，獨立的基于林戈的自由運行振蕩器可具有過大的頻率偏差，或者擴展 可能過小。
[0019] 具有過大的頻率偏差可顯著地增加抖動，并且決定性地減小用于某些PVT條件的 時序裕度（timingmargin)。另外，某些時鐘生成技術(shù)可引入大量電磁干擾（EMI)。當(dāng)信號 的帶寬太窄時可引入EMI。因此，可使用頻率擴展來加寬信號的帶寬。頻率擴展是頻域中的 窄帶信號的展開，使得窄帶信號遍布在比未擴展較窄帶信號更寬的頻率范圍上。然而，在某 些情況下，頻率擴展信號仍可導(dǎo)致過窄帶的信號，使得擴展信號可能仍未能實現(xiàn)要求的EMI 減少。